鎂合金因其的性能被廣泛應用在航天?通信等領域中?近年來,由于鎂合金具有的生物安全性?可降解性以及生物力學相容性等特點,在生物醫(yī)用合金應用上被廣泛地關注與研究?但由于鎂合金為密排六方結(jié)構(gòu)導致其在室溫下的塑性較差,限制了生物醫(yī)用鎂合金的加工成形與應用?
針對生物醫(yī)用鎂合金管材加工制備,主要是通過直接擠壓成形或者通過擠壓成形后進行多道次的拉拔成形?擠壓鎂合金可以獲得細化均勻的晶粒,具有更高的強度和更好的延展性,能滿足多樣化結(jié)構(gòu)部件的需求?但是由于鎂合金的塑性較差,因此如何改善擠壓鎂合金的顯微組織?提高合金的力學性能成為關鍵?不同的擠壓工藝參數(shù)會導致鎂合金擠壓管材的顯微組織和力學性能存在差異,但如何在不改變擠壓工藝參數(shù)下,通過改善合金初始組織從而提高合金的力學性能的研究報道較少?
而在這幾十年的變遷中,鎂合金一般會被用于新能源四輪車的外殼或底盤。它的優(yōu)勢在于比鋁合金更輕,能夠保持高抗拉強度和阻尼能力,延伸率和沖擊抗力則明顯好于壓鑄鋁合金,具有優(yōu)良的力學性能。同時它的流線造型堪比碳纖維,可以做出如跑車級的外觀設計,但價格卻遠遠低于碳纖維等流行的輕質(zhì)材料。
隨著工藝技術的進步和設計水平的提高,由鎂合金制作出的自行車一體輪組的輕量化優(yōu)勢十分明顯:就是高剛性及高抗彎曲性;再次,其具備優(yōu)良的吸震性,吸震效果達到鋁的25倍,這樣可以消費者擁有更好的騎行舒適性;當然,它的高溫擠壓成形工藝性良好,通過擠壓薄壁鎂合金管件去減輕車重;后,鎂合金是綠色材料,,能夠二次回收,利用簡單。這樣一種性的材料,誰敢說不會是下一個顛覆者呢?
鎂合金憑借其的優(yōu)勢,被更多的自行車廠商發(fā)現(xiàn),被用在自行車的重要承重結(jié)構(gòu)——車架上。因為車架是所有整體重量集中的部件,選擇輕質(zhì)且綜合力學性能較好的鎂合金是再合適不過了,特別適用于休閑類自行車及折疊自行車上,其炫酷多變、概念化的外形也能成為時下趨勢電動自行車的絕妙搭配。
鎂合金的實際化學成分通過電感耦合等離子體分析儀 (ICP-AES,Optima7300DV, Perkin Elmer,USA) 來測定, 每種成分的合金分別取屑50 g用于ICP成分分析。采用OLYMPUS-GX71金相顯微鏡來觀察鑄態(tài)及變形態(tài)合金的顯微組織,在萊卡型顯微鏡下進行金相組織觀測,選擇合適的參數(shù)拍照。對于每種合金,選取6張具有代表性的金相照片進行晶粒尺寸及第二相含量的測定。根據(jù)ASTM E112-G6標準, 采用直線 截取法進 行晶粒尺 寸大小的測定。本文采用附帶銅Kα 射線源的X射線衍射儀(XRD,D/max 2500 Diffractometer) 測定分析 鎂合金中 的相組成。
采用HITACHIS-3400N型掃描電 子顯微鏡觀察合金的微觀組織特征與斷口形貌,并用能譜儀(EDS)確定相的原子組成。從鎂合金擠壓棒材上取樣,通過機加工制備M10標準拉伸試樣從。拉伸試樣平行段長度30mm,直徑5mm。棒材的室溫拉伸試驗在Zwick Z050拉伸機上進行,拉伸速率1.0mm/min, 每組至少采用5個平行試樣。電化學測試試驗樣品采用線切割方法制備,樣品尺寸為 Φ10×8mm,用Si C砂紙打磨, 除去樣品表面油污和缺陷。利用打孔機在樣品背面中心鉆一個直徑1.5mm,深4~5mm的圓孔,在圓孔中插入銅導線,再用環(huán)氧樹脂封裝,環(huán)氧固化后用砂紙水磨待測試樣品表面至2000# 后,使用硅膠涂抹樣品與環(huán)氧接觸的邊沿。
8年